Binnenlandse onderzoeksvooruitgang van gehinderde amine lichte stabilisatoren

Om de lichtstabiliteitsprestaties van gehinderde amine lichtstabilisatoren verder te verbeteren en hun toepassingsgebieden te verbreden, is het onderzoek naar gehinderde amine lichtstabilisatoren de afgelopen jaren nog steeds zeer actief, met een hoog moleculair gewicht, lage alkaliteit, reactieve en multifunctionele eigenschappen. De huidige onderzoeksleiding streeft naar betere prestaties, betere functies, lagere kosten en een breder toepassingsgebied zonder de lichtstabiliteitsprestaties te verliezen. Dit artikel bespreekt kort het onderzoek naar de verbeteringsrichting van verschillende lichte stabilisatoren, met speciale aandacht voor enkele binnenlandse onderzoeksvorderingen.

Omdat gehinderde amine-lichtstabilisatoren vaak worden gebruikt in polymeermaterialen met een hoog specifiek oppervlak, is het grootste nadeel van gehinderde amine-lichtstabilisatoren met een laag molecuulgewicht dat ze slecht bestand zijn tegen extractie, vluchtig zijn en gemakkelijk verloren gaan tijdens het gebruik.

Om dit probleem op te lossen, lanceerde Ciba-Geigy de monomere polymeer gehinderde amine lichtstabilisator Chimassorb 119. Deze lichtstabilisator heeft een goede lichtstabiliteit en wordt veel gebruikt in polyolefinen en polystyreen. Deze lichtstabilisator heeft een goede lichtstabiliteit en wordt veel gebruikt in polyolefinen en polystyreen. In polymeermaterialen wordt de structuur getoond in figuur 1.

Studies hebben aangetoond dat, hoewel gehinderde amine lichtstabilisatoren met een te hoog molecuulgewicht bestand zijn tegen extractie en moeilijk vervluchtigen, ze hun migratie-eigenschappen in polymeermaterialen verminderen en de normale werking van hun lichtstabiliserende effecten beïnvloeden. De manier om deze tegenstrijdigheid op te lossen is het zoeken naar een optimaal molecuulgewichtbereik, meestal tussen 2000 en 3000 g/mol, om een evenwichtiger gebruikseffect te bereiken.

Omdat de hoge alkaliteit van de meeste gehinderde amine-lichtstabilisatoren het onmogelijk maakte om ze in zure omgevingen te gebruiken en ze moeilijk samen te stellen waren met zure additieven, begon men eind jaren 1980 aandacht te besteden aan gehinderde amine-lichtstabilisatoren met een lage alkaliteit. Geseksualiseerd onderzoek. Ciba-Geigy ontwikkelde het product Tinuvin 123 via N-alkyleringsreactie, dat gebruikt kan worden in combinatie met halogeenhoudende vlamvertragers en zwavelhoudende hulpantioxidanten, en ook uitstekende lichtstabiliserende effecten heeft. Tot de producten met lage alkaliteit van gehinderde amine lichtstabilisatoren behoren momenteel Chimassorb 119, Tinuvin 371, Tinuvin 152 van Ciba-Geigy en Cyasorb UV 3529 van Cytec.

Op basis van de ontwikkeling van dendritische lichtstabilisatoren ontwierpen en synthetiseerden Chen Wei van de universiteit van Tianjin en anderen de gehinderde amine-lichtstabilisatoren met een laag basisch gehalte in figuur 2 op basis van diamineverbindingen en voerden ze systematisch lichtstabiliteitstests uit.

De klasse I dendritische gehinderde amine lichtstabilisator die ze hebben ontworpen en gesynthetiseerd heeft een pH van 9,6 tot 9,7, wat sterk alkalisch is en kan worden gebruikt in een relatief alkalisch milieu. Bovendien is het smeltpunt van dit soort lichtstabilisator 50-80 ℃, wat geschikt is voor de verwerking van de meeste materialen, en de lichttransmissie is goed. De pH van de klasse II stabilisator na N-methylering wordt verminderd tot 8,3 ~ 8,4, die kan worden gebruikt in een relatief alkalisch milieu, en heeft een uitstekende lichttransmissie, vooral Ⅱd en Ⅱe zijn meer prominent, en kan zelfs worden vergeleken met commercieel beschikbare gehinderde amine licht stabilisatoren Tinuvin 770, Tinuvin 622 en Chimassorb 944 zijn vergelijkbaar.

Ia, Id, IIe werden geselecteerd voor het testen van de toepassingsprestaties, waaronder oxidatie inductieperiode experiment, kunstmatige klimaat versnelde veroudering experiment, kool booglamp kunstmatige klimaat veroudering experiment, xenon lamp kunstmatige klimaat veroudering experiment, fluorescerende ultraviolette lamp kunstmatige klimaat veroudering experiment, en verschillende resultaten De prestaties zijn uitstekend. Het antioxiderende effect van Ia en IIe is groter dan dat van het antioxidant Irganox B215, en de mechanische eigenschappen van het materiaal kunnen beter worden gehandhaafd en de voordelen van lichtstabiliteit zijn zeer duidelijk.

Op basis hiervan hebben Beijing Tiangang Auxiliary Co., Ltd. en de Universiteit van Tianjin gezamenlijk een dendritische gehinderde amine lichtstabilisator met een lagere alkalische waarde ontwikkeld op basis van dicarbonzuuresters. De structuurformule wordt getoond in Figuur 3. Maar hoewel een lage alkaliteit het toepassingsgebied van gehinderde amine lichtstabilisatoren verbreedt, brengt het ook andere problemen met zich mee.

Neem Tinuvin 770 als voorbeeld. Vanuit het oogpunt van het mechanisme vangen nitroxide radicalen vrije radicalen in polymeermaterialen om een amine-etherstructuur te genereren die lijkt op Tinuvin 123, dat wil zeggen dat Tinuvin 123 de lichtstabiliteit van de oorspronkelijke gehinderde amine lichtstabilisator twee keer verliest. vermogen. Op basis van bovenstaande redenen moet de alkaliteit van gehydrogeneerde amine lichtstabilisatoren worden gekozen op basis van de werkelijke werkomgeving. Onder niet-zure omstandigheden is het niet nodig om een te lage alkaliteit na te streven. Het lichtstabiliserende effect van gehydrogeneerde amine lichtstabilisatoren met een hoge alkaliteit is niet Stabilisatoren die niet onderdoen voor een lage alkaliteit, zoals Chimassorb 944 zijn 1000 keer alkalischer dan Tinuvin 622en het lichtstabiliserende effect is ook veel hoger.

De introductie van andere groepen in de gehinderde amine lichtstabilisatormolecuul om andere functies aan de gehinderde amine lichtstabilisator te geven is een belangrijke trend in het huidige onderzoek. De introductie van gehinderde fenolgroepen in gehinderde amine lichtstabilisatormoleculen kan bijvoorbeeld de hittebestendigheid en de weerstand tegen zuurstofveroudering van lichtstabilisatoren verhogen. Tinuvin 144 en Sanol LS 2626 zijn succesvolle voorbeelden.

Beijing Tiangang Auxiliary Co., Ltd. en de Universiteit van Tianjin hebben een serie multifunctionele lichtstabilisatoren ontworpen en gesynthetiseerd die gehinderde fenolen bevatten. Studies hebben aangetoond dat deze gehinderde fenolische lichtstabilisatoren goed bestand zijn tegen extractie en thermische oxidatie. De compatibiliteit van polymeermaterialen is relatief hoog en de structuurformule wordt getoond in figuur 4.

Daarnaast kan de introductie van benzofenon of triazine structuur in de moleculaire structuur ervoor zorgen dat het de functie heeft om ultraviolet licht te absorberen. Jezy Zakrazewski en anderen hebben veel werk verricht om veel gehinderde amine lichtstabilisatoren te synthetiseren met een ultraviolet absorberende functie. Beijing Tiangang Auxiliary Co., Ltd. ontwierp en synthetiseerde gehinderde amine lichtstabilisatoren die benzofenongroepen bevatten op basis van diamineverbindingen. De toepassingstest toonde aan dat het een uitstekende ultravioletabsorptiefunctie en antifotooxidatieve verouderingsfunctie heeft. De structuurformule wordt getoond in figuur 5.

Shanxi Chemical Industry Research Institute combineerde organisch gehinderde amines en fosfieten om GW-540 te ontwikkelen. T Konstantinova, Zuo Hongliang en anderen combineerden gehinderde amines met benzotriazool om gehinderde amine lichtstabilisatoren te maken. Beide vertonen een goed lichtstabilisatie-effect en hebben de kenmerken van functionele diversiteit.

Als er een reactieve groep in de moleculaire structuur van het gehinderde amine wordt ingebracht, kan deze tijdens het polymeerbereidingsproces aan de polymeerruggengraat worden gebonden om een polymeermateriaal te vormen met een permanent lichtstabiliserend effect, dat de lichtstabiliteit van het gehinderde amine kan overwinnen. In de afgelopen jaren hebben reactieve gehinderde amine lichtstabilisatoren zich snel ontwikkeld en zijn de ene na de andere producten op de markt gekomen. Luchem HAR100 bijvoorbeeld, gelanceerd door Elf Atochem, heeft een reactieve oxalyl hydrazidegroep in zijn molecule, die kan worden gecombineerd met amino-, isocyanaat- en epoxygroepen. De groep reageert om zich te binden aan de ruggengraat van verschillende polymeren.

Het onderzoeksteam van de Bulgaarse Universiteit voor Metallurgie en Chemische Technologie loopt voorop in het onderzoek naar reactieve gehinderde amine lichtstabilisatoren. Ze synthetiseerden piperidinol, allylalcohol, benzofenon en benzotriazoolverbindingen in aanwezigheid van fasetransferkatalysatoren. De structuurformule getoond in Figuur 6 is een reactieve gehinderde amine lichtstabilisator, waarin piperidinol de functionele groep is van de gehinderde amine lichtstabilisator om fotooxidatie aan het oppervlak van het materiaal te voorkomen, en benzofenon of benzotriazool ultraviolet licht is.

Het Shanxi Provincial Research Institute of Chemical Industry heeft ook diepgaand onderzoek gedaan op het gebied van reactieve gehinderde amine lichtstabilisatoren. De GW-628 die momenteel wordt gepromoot, heeft uitstekende prestaties en een ultraviolet absorberende functie. Het grootste voordeel is dat het met succes het probleem van reactieve gehinderde amine lichtstabilisatoren oplost. Het probleem van moeilijke enting van stabilisatoren. Studies hebben aangetoond dat, zonder de verwerkingsmethoden van de producten te veranderen, de lichtstabiliteit van GW-628 voor landbouwfolie en spuitgegoten polyeenproducten beter is dan Chimassorb 994.

Gehinderde amine lichtstabilisatoren zijn een klasse lichtstabilisatoren met uitstekende prestaties. Ze zijn nog steeds het middelpunt van onderzoek en ontwikkeling. Met de voortdurende opkomst van nieuwe producten breidt ook hun toepassingsgebied zich uit. In de toekomst zullen ze de traditionele lichtstabilisatoren vervangen. Ze worden het toonaangevende product in de lichtstabilisatorindustrie.

In de afgelopen jaren is buitenlands onderzoek en ontwikkeling van nieuwe variëteiten van gehinderde amine lichtstabilisatoren relatief actief geweest, vooral op het gebied van multifunctionele en reactieve lichtstabilisatoren, terwijl de binnenlandse relatief achtergebleven is. Daarom moeten onderzoekers zich richten op het versterken van fundamenteel onderzoek, meer technisch onderzoek doen naar belangrijke tussenproducten en zich selectief richten op de ontwikkeling van nieuwe variëteiten met onafhankelijke intellectuele eigendomsrechten. Ik geloof dat door de niet aflatende inspanningen van generaties wetenschappelijke onderzoekers, het onderzoek naar gehinderde amine lichte stabilisatoren in China zich zeker snel zal ontwikkelen.

Producten uit dezelfde serie

Neem nu contact met ons op!

Als je een COA, MSDS of TDS nodig hebt, vul dan je contactgegevens in op het formulier hieronder. We nemen meestal binnen 24 uur contact met je op. U kunt mij ook een e-mail sturen info@longchangchemical.com tijdens kantooruren (8:30 tot 18:00 UTC+8 ma. ~ za.) of gebruik de live chat op de website voor een snel antwoord.

Dit artikel is geschreven door Longchang Chemical R&D Department. Als u het wilt kopiëren en herdrukken, vermeld dan de bron.